工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ) 課件 第4章 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)App

第四章工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)App《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程4.1工業(yè)APP的概念與內(nèi)涵>>《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》目錄工業(yè)APP的概念02工業(yè)APP的發(fā)展背景01《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程伴隨工業(yè)4.0、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等概念與技術(shù)的出現(xiàn)，順應(yīng)兩化融合趨勢(shì)，企業(yè)邊界不斷模糊，制造業(yè)企業(yè)需要通過(guò)軟件化方式積累沉淀工業(yè)技術(shù)知識(shí)以獲得創(chuàng)新能力。在這樣的背景下，借鑒消費(fèi)領(lǐng)域APP的說(shuō)法，針對(duì)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用提出了工業(yè)APP概念。從發(fā)達(dá)國(guó)家的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看，繁榮的工業(yè)軟件和工業(yè)APP生態(tài)體系是通過(guò)將工業(yè)技術(shù)知識(shí)與最佳工程實(shí)踐轉(zhuǎn)化為工業(yè)應(yīng)用軟件的過(guò)程實(shí)現(xiàn)的。國(guó)外眾多企業(yè)如美國(guó)NASA、波音公司、洛克希德等裝備和航空航天公司等，深知工業(yè)軟件的價(jià)值，積極探索和應(yīng)用新的信息化體系，同時(shí)進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)發(fā)和使用工業(yè)APP，并在長(zhǎng)期應(yīng)用過(guò)程中取得了大量收益。工業(yè)APP的發(fā)展背景圖4.1工業(yè)發(fā)展與IT進(jìn)程帶來(lái)的工業(yè)軟件與工業(yè)APP生態(tài)發(fā)展而我國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起步較晚，為了在新一輪全球化工業(yè)革命中不落人后甚至占據(jù)主導(dǎo)，借國(guó)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、工業(yè)智能等工業(yè)概念的提出、推進(jìn)與實(shí)踐，我國(guó)開(kāi)啟了符合中國(guó)國(guó)情的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃與實(shí)施計(jì)劃，鼓勵(lì)性政策連續(xù)出臺(tái)。2017年11月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確提出，到2020年，要培育30萬(wàn)個(gè)以上的工業(yè)APP即工業(yè)應(yīng)用程序，推動(dòng)30萬(wàn)家企業(yè)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)；到2025年，要形成3~5家具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)工業(yè)APP培育以及百萬(wàn)企業(yè)上云。為落實(shí)國(guó)務(wù)院《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，加快培育工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP，2018年5月11日，工信部印發(fā)了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP培育工程實(shí)施方案(2018-2020年)》。實(shí)施方案中明確指出在未來(lái)三年將通過(guò)政策保障、資金支持培育出30萬(wàn)個(gè)工業(yè)APP，構(gòu)建工業(yè)APP標(biāo)準(zhǔn)體系。工業(yè)APP的發(fā)展背景圖百萬(wàn)工業(yè)APP生態(tài)培育計(jì)劃發(fā)布啟動(dòng)目錄工業(yè)APP的概念02工業(yè)APP的發(fā)展背景01《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP，簡(jiǎn)稱工業(yè)APP，是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，承載工業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)、滿足特定需求的工業(yè)應(yīng)用軟件，是工業(yè)技術(shù)軟件化的重要成果。工業(yè)APP是基于松耦合、組件化、可重構(gòu)、可重用思想，面向特定工業(yè)場(chǎng)景，解決具體的工業(yè)問(wèn)題，基于平臺(tái)的技術(shù)引擎、資源、模型和業(yè)務(wù)組件，將工業(yè)機(jī)理、技術(shù)、知識(shí)、算法與最佳工程實(shí)踐按照系統(tǒng)化組織、模型化表達(dá)、可視化交互、場(chǎng)景化應(yīng)用、生態(tài)化演進(jìn)原則而形成的應(yīng)用程序，是工業(yè)軟件在新時(shí)代中的新形態(tài)。工業(yè)APP所依托的平臺(tái)，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、公有云或私有云平臺(tái)，大型工業(yè)軟件平臺(tái)，通用的操作系統(tǒng)平臺(tái)（包括用于工業(yè)領(lǐng)域的移動(dòng)端操作系統(tǒng)、通用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、工業(yè)操作系統(tǒng)和工業(yè)軟件操作系統(tǒng)等）。工業(yè)APP的概念1.定義工業(yè)APP是為了解決特定的具體問(wèn)題、滿足特定的具體需要而將實(shí)踐證明可行和可信的工業(yè)技術(shù)知識(shí)封裝固化后所形成的一種工業(yè)應(yīng)用程序。工業(yè)APP只解決具體的工業(yè)問(wèn)題，而不是抽象后的問(wèn)題。例如，齒輪設(shè)計(jì)APP只針對(duì)某種類型的齒輪設(shè)計(jì)問(wèn)題，而不是將齒輪設(shè)計(jì)抽象成面向一般幾何體設(shè)計(jì)的點(diǎn)、線、面、體、布爾運(yùn)算等設(shè)計(jì)問(wèn)題。而后者是一般工業(yè)軟件解決的問(wèn)題。工業(yè)APP可以讓工業(yè)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)得到更好的保護(hù)與傳承、更快地運(yùn)轉(zhuǎn)、更大規(guī)模地應(yīng)用，從而放大工業(yè)技術(shù)的效應(yīng)，推動(dòng)工業(yè)知識(shí)的沉淀、復(fù)用和重構(gòu)。工業(yè)APP的概念1.定義圖4.2工業(yè)APP頁(yè)面工業(yè)APP是一種特殊的工業(yè)應(yīng)用程序，是可運(yùn)行的工業(yè)技術(shù)知識(shí)的載體，工業(yè)APP中承載了解決特定問(wèn)題的具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景、流程、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)流、經(jīng)驗(yàn)、算法、知識(shí)等工業(yè)技術(shù)要素，工業(yè)APP承載這些技術(shù)要素，每一個(gè)工業(yè)APP都是一些具體工業(yè)技術(shù)與知識(shí)要素的集合與載體。工業(yè)APP的概念1.定義圖4.2工業(yè)APP頁(yè)面1.工業(yè)APP開(kāi)發(fā)的三類主體工業(yè)APP開(kāi)發(fā)包含三類主體：IT人、工業(yè)人、數(shù)據(jù)科學(xué)家。工業(yè)人與IT人是兩類傳統(tǒng)的主體。新技術(shù)條件下，工業(yè)APP開(kāi)發(fā)的主體將越來(lái)越向工業(yè)人傾斜，工業(yè)人利用各種低代碼化手段快速將自身所掌握的工業(yè)技術(shù)知識(shí)開(kāi)發(fā)成工業(yè)APP。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，數(shù)據(jù)科學(xué)家基于對(duì)海量工業(yè)數(shù)據(jù)的處理分析和數(shù)據(jù)建模，形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)軟件，成為一種新的開(kāi)發(fā)主體。工業(yè)APP的概念2.內(nèi)涵圖4.3工業(yè)人的未來(lái)工業(yè)APP的概念2.內(nèi)涵工業(yè)APP的概念3.概念辨析1.工業(yè)APP與消費(fèi)APP的關(guān)系工業(yè)APP借鑒了消費(fèi)APP的概念，在單純APP的特征方面，工業(yè)APP在體量小輕靈，易操作、易推廣重用等方面充分借鑒了消費(fèi)APP的特性。但是工業(yè)APP與消費(fèi)APP兩者具有明顯的區(qū)別。表4.1 工業(yè)APP與消費(fèi)APP的關(guān)系類別體量與操作原理對(duì)象用戶關(guān)系消費(fèi)APP小巧輕靈，易操作基于信息交換ToC用戶是消費(fèi)者（非專業(yè)用戶）消費(fèi)APP用在服裝、食品等消費(fèi)品工業(yè)。工業(yè)APP需要與消費(fèi)APP分別支撐產(chǎn)業(yè)鏈前后端，二者需要整合工業(yè)APP繼承小輕靈，易操作特征基于工業(yè)機(jī)理ToB用戶是產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者（專業(yè)用戶）工業(yè)APP的概念3.概念辨析工業(yè)APP與工業(yè)軟件的關(guān)系在工業(yè)軟件中既包含了傳統(tǒng)的工業(yè)軟件，也包括云化工業(yè)軟件，還包括工業(yè)APP這種新形態(tài)的工業(yè)軟件。工業(yè)APP與工業(yè)軟件是從屬關(guān)系，兩者的關(guān)系如圖所示。圖4.4工業(yè)APP與工業(yè)軟件關(guān)系工業(yè)APP的概念3.概念辨析工業(yè)APP與傳統(tǒng)工業(yè)軟件在部署方式、工業(yè)軟件要素完整性、體量及操作難易程度、解耦及解決問(wèn)題的類型等方面存在明顯的區(qū)別，二者的區(qū)別如下表所示。表4.2 工業(yè)APP與傳統(tǒng)工業(yè)軟件區(qū)別類別部署方式工業(yè)軟件要素完整性體量與操作解耦解決問(wèn)題類型工業(yè)APP多種部署必須依托平臺(tái)提供的技術(shù)引擎、資源、模型等完成開(kāi)發(fā)與運(yùn)行小輕靈、易操作可以多層級(jí)解耦只解決特定的具體的工業(yè)問(wèn)題傳統(tǒng)工業(yè)軟件通常本地化安裝部署包含完整的工業(yè)軟件要素，如技術(shù)引擎、數(shù)據(jù)庫(kù)等體量巨大，操作使用復(fù)雜，需要具備某些專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)才能使用可以分模塊運(yùn)行，不可多層級(jí)解耦解決抽象層次的通用問(wèn)題工業(yè)APP的概念3.概念辨析工業(yè)APP與平臺(tái)的關(guān)系工業(yè)APP需要依托平臺(tái)所提供的技術(shù)引擎、計(jì)算資源、數(shù)據(jù)庫(kù)等基礎(chǔ)技術(shù)要素完成工業(yè)APP的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。謝謝觀看第四章工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)App《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程4.2工業(yè)APP的分類>>《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》工業(yè)APP的分類工業(yè)APP的分類

機(jī)理模型類工業(yè)APP數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)類工業(yè)APP目的定義、描述、實(shí)現(xiàn)及使用特定對(duì)象判斷事件的狀態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)目標(biāo)工程化、大規(guī)模重用選擇特征，數(shù)據(jù)模型，持續(xù)優(yōu)化理論因果論關(guān)系論手段復(fù)雜問(wèn)題抽象、簡(jiǎn)化、結(jié)構(gòu)化、特征化基于數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、控制結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)知識(shí)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和軟件化表4.3 機(jī)理模型類與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)類工業(yè)APP的區(qū)別工業(yè)APP的分類謝謝觀看第四章工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)App《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程4.3工業(yè)APP的典型特征>>《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》目錄特定適應(yīng)性02特定工業(yè)技術(shù)知識(shí)載體01小輕靈，易操作03《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程依托平臺(tái)05可解耦/可重構(gòu)04集群化應(yīng)用06特定工業(yè)技術(shù)知識(shí)載體工業(yè)APP借鑒了消費(fèi)APP方便靈活的特性，又承載了工業(yè)技術(shù)軟件化的理念，作為工業(yè)軟件的新形態(tài)又具有軟件的特性，同時(shí)依托平臺(tái)具有生態(tài)化的特征。因此工業(yè)APP具有六方面典型特征：特定工業(yè)技術(shù)知識(shí)載體、特定適應(yīng)性、小輕靈/易操作、可解耦/可重構(gòu)、依托平臺(tái)、集群化應(yīng)用。圖4.1工業(yè)APP的典型特征特定工業(yè)技術(shù)知識(shí)載體工業(yè)APP是某一項(xiàng)或某些具體的工業(yè)技術(shù)知識(shí)的軟件形態(tài)的載體，這是工業(yè)APP的本質(zhì)特征。工業(yè)APP所承載的工業(yè)技術(shù)知識(shí)只解決具體的問(wèn)題，而不是抽象后的問(wèn)題。正如前面所列舉的例子，齒輪設(shè)計(jì)APP只承載解決某種類型的齒輪設(shè)計(jì)問(wèn)題的具體工業(yè)技術(shù)知識(shí)。一般的工業(yè)軟件雖然也承載工業(yè)技術(shù)知識(shí)，但這些工業(yè)技術(shù)知識(shí)通常是抽象后的通用機(jī)理，如幾何建模技術(shù)與知識(shí)，解決的是一大類工業(yè)問(wèn)題。目錄特定適應(yīng)性02特定工業(yè)技術(shù)知識(shí)載體01小輕靈，易操作03《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程依托平臺(tái)05可解耦/可重構(gòu)04集群化應(yīng)用06特定適應(yīng)性每一個(gè)工業(yè)APP承載解決某項(xiàng)具體問(wèn)題的工業(yè)技術(shù)知識(shí)，表達(dá)一個(gè)或多個(gè)特定的功能，解決特定的具體問(wèn)題，具有典型的特定適應(yīng)性。例如，某類齒輪設(shè)計(jì)APP只完成該類型的齒輪設(shè)計(jì)，更換齒輪類型后就不適用了。圖4.2齒輪設(shè)計(jì)目錄特定適應(yīng)性02特定工業(yè)技術(shù)知識(shí)載體01小輕靈，易操作03《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程依托平臺(tái)05可解耦/可重構(gòu)04集群化應(yīng)用06小輕靈，易操作每一個(gè)工業(yè)APP只解決某一些或幾項(xiàng)具體的問(wèn)題，功能單一，并且工業(yè)APP的開(kāi)發(fā)運(yùn)行都依托平臺(tái)的資源，每一個(gè)工業(yè)APP不需要考慮完整的技術(shù)引擎、算法等基礎(chǔ)技術(shù)要素，因此工業(yè)APP的體量相對(duì)較小。工業(yè)APP是富集的工業(yè)技術(shù)知識(shí)載體，通過(guò)知識(shí)封裝和驅(qū)動(dòng)，讓一般人也可以使用專家的知識(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)便的操作，完成過(guò)去需要專家才能完成的工作。只有這樣，工業(yè)APP才能廣泛地推廣使用。圖4.2工業(yè)APP目錄特定適應(yīng)性02特定工業(yè)技術(shù)知識(shí)載體01小輕靈，易操作03《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程依托平臺(tái)05可解耦/可重構(gòu)04集群化應(yīng)用06可解耦/可重構(gòu)每一個(gè)組件化的工業(yè)APP，邊界明確，接口明確。使得工業(yè)APP可以不被緊耦合約束到某一個(gè)具體的應(yīng)用軟件中，與其他的應(yīng)用程序或APP通過(guò)接口交互實(shí)現(xiàn)松耦合應(yīng)用。圖4.3標(biāo)準(zhǔn)IrDI(域間互聯(lián))接口實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)解耦（左）FPGA局部動(dòng)態(tài)可重構(gòu)原理圖（右）目錄特定適應(yīng)性02特定工業(yè)技術(shù)知識(shí)載體01小輕靈，易操作03《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程依托平臺(tái)05可解耦/可重構(gòu)04集群化應(yīng)用06可解耦/可重構(gòu)工業(yè)APP從概念提出到開(kāi)發(fā)、應(yīng)用，以及生態(tài)的構(gòu)建與形成，都是基于平臺(tái)開(kāi)展的。每一個(gè)工業(yè)APP只解決特定的具體問(wèn)題，這就要求工業(yè)APP必須具備一個(gè)龐大的生態(tài)來(lái)支撐。生態(tài)的建設(shè)需要社會(huì)化力量共同努力，平臺(tái)既可以提供工業(yè)APP生態(tài)快速建設(shè)的基礎(chǔ)，又可以減少每一個(gè)APP開(kāi)發(fā)過(guò)程中重復(fù)地進(jìn)行基礎(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)和基礎(chǔ)資源構(gòu)建，降低工業(yè)APP開(kāi)發(fā)的門檻，還可以通過(guò)平臺(tái)來(lái)統(tǒng)一規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)APP的廣泛重用。圖4.4T02線設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)目錄特定適應(yīng)性02特定工業(yè)技術(shù)知識(shí)載體01小輕靈，易操作03《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程依托平臺(tái)05可解耦/可重構(gòu)04集群化應(yīng)用06集群化應(yīng)用每個(gè)工業(yè)APP只解決特定問(wèn)題，對(duì)于一些復(fù)雜的工業(yè)問(wèn)題，可以通過(guò)問(wèn)題分解將復(fù)雜問(wèn)題變成一系列單一問(wèn)題，每一個(gè)單一問(wèn)題由對(duì)應(yīng)的工業(yè)APP來(lái)解決，通過(guò)多個(gè)邊界和接口明確的工業(yè)APP按照一定的邏輯與交互接口進(jìn)行系統(tǒng)性組合，利用工業(yè)APP集群可以解決更為復(fù)雜的系統(tǒng)性問(wèn)題。例如，某品牌的飛行器總體設(shè)計(jì)APP，將飛行器總體設(shè)計(jì)分解為數(shù)百個(gè)工業(yè)APP集群。圖4.5飛行器集成設(shè)計(jì)平臺(tái)體系架構(gòu)謝謝觀看第四章工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)App《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程4.4工業(yè)APP的關(guān)鍵技術(shù)>>《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》目錄工業(yè)產(chǎn)品建模與仿真技術(shù)02工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)01工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)03《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程安全與隱私保護(hù)技術(shù)05微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)04工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備種類繁多，數(shù)據(jù)采集需要適配不同的通信協(xié)議和接口，如Modbus、OPCUA等，確保準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地獲取設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、生產(chǎn)工藝參數(shù)等多源數(shù)據(jù)。采集到的數(shù)據(jù)往往存在噪聲、缺失值和異常值等問(wèn)題，需要通過(guò)數(shù)據(jù)清洗、去噪、填補(bǔ)等數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，為后續(xù)分析和應(yīng)用提供可靠基礎(chǔ)。圖4.1智能制造及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)目錄工業(yè)產(chǎn)品建模與仿真技術(shù)02工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)01工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)03《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程安全與隱私保護(hù)技術(shù)05微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)04工業(yè)產(chǎn)品建模與仿真技術(shù)針對(duì)工業(yè)產(chǎn)品在需求、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、運(yùn)維等全系統(tǒng)建模與協(xié)同仿真方面的實(shí)際需求，通過(guò)模型驅(qū)動(dòng)的工業(yè)產(chǎn)品多學(xué)科全流程協(xié)同設(shè)計(jì)建模、仿真優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品全系統(tǒng)統(tǒng)一建模技術(shù)、白盒/灰盒/黑盒模型互聯(lián)集成技術(shù)、基于模型的混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多仿真目標(biāo)機(jī)模型自動(dòng)劃分、協(xié)同仿真計(jì)算與綜合驗(yàn)證技術(shù)。圖4.2C4D建模渲染目錄工業(yè)產(chǎn)品建模與仿真技術(shù)02工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)01工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)03《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程安全與隱私保護(hù)技術(shù)05微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)04工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳感器是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)獲取物理世界信息的關(guān)鍵設(shè)備，包括溫度傳感器、壓力傳感器、振動(dòng)傳感器等。其性能指標(biāo)如精度、靈敏度、可靠性等直接影響數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。隨著微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)的發(fā)展，傳感器不斷向小型化、智能化、低功耗方向發(fā)展，能夠更方便地集成到工業(yè)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)更廣泛的監(jiān)測(cè)和控制。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要多種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)協(xié)同工作，以滿足不同場(chǎng)景的需求。低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）如LoRa、NB-IoT等適用于遠(yuǎn)距離、低速率、低功耗的設(shè)備連接，廣泛應(yīng)用于工廠內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)、資產(chǎn)跟蹤等場(chǎng)景。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中，邊緣計(jì)算是在靠近數(shù)據(jù)源或用戶的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析的技術(shù)。它可以減少數(shù)據(jù)傳輸延遲，提高實(shí)時(shí)性，同時(shí)降低云端的計(jì)算壓力和網(wǎng)絡(luò)帶寬占用。圖4.3物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)中的應(yīng)用目錄工業(yè)產(chǎn)品建模與仿真技術(shù)02工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)01工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)03《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程安全與隱私保護(hù)技術(shù)05微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)04微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中將工業(yè)APP的功能模塊拆分為多個(gè)獨(dú)立的微服務(wù)，每個(gè)微服務(wù)專注于特定的業(yè)務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)服務(wù)之間的解耦。例如，將一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)管理APP拆分為訂單管理微服務(wù)、庫(kù)存管理微服務(wù)、生產(chǎn)調(diào)度微服務(wù)等。這種解耦方式使得每個(gè)微服務(wù)可以獨(dú)立開(kāi)發(fā)、部署和升級(jí)，提高了開(kāi)發(fā)的靈活性和可維護(hù)性，同時(shí)降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性和故障風(fēng)險(xiǎn)。圖4.2微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)目錄工業(yè)產(chǎn)品建模與仿真技術(shù)02工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)01工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)03《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程安全與隱私保護(hù)技術(shù)05微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)04安全與隱私保護(hù)技術(shù)采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)和傳輸，防止數(shù)據(jù)泄露和篡改。例如，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中使用SSL/TLS（安全套接層/傳輸層安全）協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，確保數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的安全性。對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)進(jìn)行嚴(yán)格的權(quán)限管理，根據(jù)用戶角色和業(yè)務(wù)需求分配不同的數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限，確保只有授權(quán)用戶能夠訪問(wèn)和處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)。例如，在工業(yè)企業(yè)中，只有質(zhì)量管理人員可以訪問(wèn)和修改產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)工人只能查看與自己生產(chǎn)任務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)。對(duì)工業(yè)APP進(jìn)行安全漏洞檢測(cè)和修復(fù)，防止黑客利用應(yīng)用程序漏洞進(jìn)行攻擊。定期進(jìn)行安全掃描和滲透測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決安全問(wèn)題。采用身份認(rèn)證和授權(quán)機(jī)制，確保用戶身份的真實(shí)性和合法性。例如，使用用戶名和密碼、數(shù)字證書、多因素認(rèn)證等方式進(jìn)行用戶身份認(rèn)證，只有通過(guò)認(rèn)證的用戶才能訪問(wèn)工業(yè)APP。同時(shí)，根據(jù)用戶的權(quán)限對(duì)其在應(yīng)用中的操作進(jìn)行授權(quán)限制，防止越權(quán)操作。圖4.5安全與隱私保護(hù)技術(shù)工業(yè)APP的關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)APP的關(guān)鍵技術(shù)涵蓋了工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、微服務(wù)架構(gòu)以及安全與隱私保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。這些技術(shù)相互融合、協(xié)同作用，為工業(yè)APP的開(kāi)發(fā)、運(yùn)行和應(yīng)用提供了強(qiáng)大的支持。掌握和應(yīng)用這些關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)于推動(dòng)工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、提高工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量、提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，工業(yè)APP的關(guān)鍵技術(shù)也將不斷演進(jìn)和完善，為工業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)更多的機(jī)遇和變革。在實(shí)際應(yīng)用中，企業(yè)需要根據(jù)自身的業(yè)務(wù)需求和工業(yè)場(chǎng)景特點(diǎn)，合理選擇和應(yīng)用這些技術(shù)，打造符合自身發(fā)展需求的工業(yè)APP，實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化的目標(biāo)。謝謝觀看第四章工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)App《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程4.5工業(yè)App的開(kāi)發(fā)>>《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》目錄低代碼開(kāi)發(fā)和零代碼開(kāi)發(fā)02工業(yè)App的開(kāi)發(fā)路線圖01《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程借鑒《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)App發(fā)展白皮書》，給出工業(yè)App開(kāi)發(fā)的參考路線，包括需求分析、可行性分析、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)選型、開(kāi)發(fā)封裝、測(cè)試驗(yàn)證和應(yīng)用改進(jìn)等環(huán)節(jié)，如圖4-1所示。①需求分析根據(jù)工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行需求梳理，明確待開(kāi)發(fā)工業(yè)App的功能性需求、非功能性需求和設(shè)計(jì)約束，形成工業(yè)App需求分析報(bào)告，實(shí)現(xiàn)需求定義、價(jià)值定義、功能定義。②可行性分析在業(yè)務(wù)層面，從戰(zhàn)略規(guī)劃、任務(wù)目標(biāo)、業(yè)務(wù)痛點(diǎn)、市場(chǎng)現(xiàn)狀、應(yīng)用前景、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方面分析業(yè)務(wù)可行性;在技術(shù)層面，從核心關(guān)鍵技術(shù)的成熟度和自主可控水平、技術(shù)難點(diǎn)、實(shí)施路徑、知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況等方面分析技術(shù)可行性;在經(jīng)濟(jì)層面，從政策支持、資金保障、組織保障、人力資源支持、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益等方面分析經(jīng)濟(jì)可行性。工業(yè)App的開(kāi)發(fā)路線圖③方案設(shè)計(jì)對(duì)涉及的工業(yè)知識(shí)進(jìn)行梳理，建立工業(yè)知識(shí)體系;根據(jù)需求分析報(bào)告完成模塊設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、架構(gòu)設(shè)計(jì)(包括業(yè)務(wù)架構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu))、程序設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)、安全設(shè)計(jì)、商業(yè)模式設(shè)計(jì)等，形成設(shè)計(jì)報(bào)告。④技術(shù)選型對(duì)工業(yè)知識(shí)進(jìn)行建模，將其抽象形成模型，選擇合適的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，以支持工業(yè)App開(kāi)發(fā)、都署和運(yùn)行。⑤開(kāi)發(fā)封裝根據(jù)知識(shí)梳理、解耦和形式化完成模型數(shù)字化和關(guān)鍵算法研發(fā)，根據(jù)軟件架構(gòu)模式開(kāi)發(fā)形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用模塊/組件和交互界面等，實(shí)現(xiàn)規(guī)定的功能和非功能需求，并進(jìn)行集成封裝。工業(yè)App的開(kāi)發(fā)路線圖⑥測(cè)試驗(yàn)證制定工業(yè)App測(cè)試方案，設(shè)計(jì)測(cè)試用例，準(zhǔn)備測(cè)試環(huán)境和工具等測(cè)試資源，確定測(cè)試策略并執(zhí)行測(cè)試，對(duì)工業(yè)App進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證和標(biāo)準(zhǔn)符合性驗(yàn)證;依據(jù)質(zhì)量衡量指標(biāo)和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，對(duì)工業(yè)App進(jìn)行全生命周期、全流程的質(zhì)量監(jiān)督和保證，進(jìn)行部署上線。⑦應(yīng)用改進(jìn)根據(jù)開(kāi)發(fā)技術(shù)、運(yùn)行維護(hù)技術(shù)、服務(wù)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境、政策環(huán)境的變化，調(diào)整和完善知識(shí)模型，從質(zhì)量提升、功能增強(qiáng)、資源優(yōu)化、模式創(chuàng)新、架構(gòu)重構(gòu)等方面對(duì)工業(yè)App進(jìn)行迭代升級(jí)與改進(jìn)。工業(yè)App的開(kāi)發(fā)路線圖圖4.2功能測(cè)試用例目錄低代碼開(kāi)發(fā)和零代碼開(kāi)發(fā)02工業(yè)App的開(kāi)發(fā)路線圖01《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程在工業(yè)App的開(kāi)發(fā)中，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，低代碼開(kāi)發(fā)和零代碼開(kāi)發(fā)（積木式應(yīng)用搭建）為業(yè)務(wù)人員和軟件開(kāi)發(fā)人員兩者的融合提供了一種可能。低代碼開(kāi)發(fā)和零代碼開(kāi)發(fā)低代碼開(kāi)發(fā)就是開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)編寫少量代碼就可以快速生成應(yīng)用程序的一種方法。我們有時(shí)把“低代碼”作為名詞用，也就是把它看作一種像Python語(yǔ)言和C#語(yǔ)言一樣的程序語(yǔ)言。我們有時(shí)也把“低代碼”作為動(dòng)詞用，即它表達(dá)的是一種應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)方式，因?yàn)橛眠@種方式開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)，開(kāi)發(fā)者需要手寫的代碼比通常的開(kāi)發(fā)方式要少。低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)是無(wú)須編碼(0代碼或無(wú)代碼)或通過(guò)少量代碼就可以快速生成應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。它的強(qiáng)大之處在于，允許終端用戶使用易于理解的可視化工具開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用程序，而不是傳統(tǒng)的編寫代碼方式。構(gòu)建業(yè)務(wù)流程、邏輯和數(shù)據(jù)模型等所需的功能，必要時(shí)還可以添加自己的代碼。完成業(yè)務(wù)邏輯、功能構(gòu)建后，即可一鍵交付應(yīng)用并進(jìn)行更新，自動(dòng)跟蹤所有更改并處理數(shù)據(jù)庫(kù)腳本和部署流程，實(shí)現(xiàn)在iOS、Android、Web等多個(gè)平臺(tái)上的部署。低代碼開(kāi)發(fā)和零代碼開(kāi)發(fā)1.低代碼開(kāi)發(fā)低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)(low-codedevelopmentplatform,LCDP)一個(gè)顯著的特點(diǎn)是，更多的人可以參與到應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)當(dāng)中，不僅是具有專業(yè)編程能力的程序員，非技術(shù)背景的業(yè)務(wù)人員同樣可以構(gòu)建應(yīng)用:對(duì)于大型企業(yè)來(lái)講，低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)還可以降低IT團(tuán)隊(duì)培訓(xùn)、技術(shù)部署的初始成本。低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)最早可追溯到20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初的編程語(yǔ)言和工具，與先前的開(kāi)發(fā)環(huán)境類似，早期低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)基于模型驅(qū)動(dòng)，后期逐漸演進(jìn)為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，并創(chuàng)建了自動(dòng)代碼生成和可視化編程的原理。低代碼開(kāi)發(fā)和零代碼開(kāi)發(fā)1.低代碼開(kāi)發(fā)圖4.3牛刀低代碼平臺(tái)（多團(tuán)隊(duì)、多項(xiàng)目協(xié)作開(kāi)發(fā)）使用低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)類似于使用IDE，因?yàn)樗艘惶卓梢怨╅_(kāi)發(fā)人員直接使用的功能，和一套供開(kāi)發(fā)人員使用的工具。然而，它實(shí)際上能提供的遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一個(gè)傳統(tǒng)的IDE。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，低代碼開(kāi)發(fā)就是將已有代碼的可視化模塊拖放到工作流中以創(chuàng)建應(yīng)用程序由于它可以完全取代傳統(tǒng)的手工編碼應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)方法，技術(shù)嫻熟的開(kāi)發(fā)人可以更智能、更高效地工作，而不會(huì)被重復(fù)的編碼束縛住。低代碼開(kāi)發(fā)和零代碼開(kāi)發(fā)1.低代碼開(kāi)發(fā)圖4.4牛刀低代碼平臺(tái)（多團(tuán)隊(duì)、多項(xiàng)目協(xié)作開(kāi)發(fā)）（1）零代碼開(kāi)發(fā)概念零代碼是由低代碼衍生而來(lái)的，2017年Gartner創(chuàng)建了一個(gè)新門類，提出了aPaaS（應(yīng)用程序平臺(tái)即服務(wù)）的概念，隨著這一概念的出現(xiàn)與推廣，低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)（LCDP，Low-CodeDevelopmentPlatform）在全球市場(chǎng)上更為活躍，示例如圖4.5。通過(guò)零代碼開(kāi)發(fā)（aPaaS）—研發(fā)人員可以通過(guò)低代碼平臺(tái)為企業(yè)快速構(gòu)建應(yīng)用程序，非技術(shù)人員也可以通過(guò)低代碼平臺(tái)，使用簡(jiǎn)單的“拖、拉、拽”來(lái)創(chuàng)建應(yīng)用。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，零代碼開(kāi)發(fā)（apaas）面向每個(gè)人，不管是否懂編程、不管是何職業(yè)都能快速的設(shè)計(jì)出一個(gè)管理應(yīng)用。低代碼開(kāi)發(fā)和零代碼開(kāi)發(fā)2.零代碼開(kāi)發(fā)圖4.5零代碼開(kāi)發(fā)（apaas）低代碼開(kāi)發(fā)和零代碼開(kāi)發(fā)2.零代碼開(kāi)發(fā)謝謝觀看第四章工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)App《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程4.6工業(yè)APP應(yīng)用案例>>《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》目錄EDM根云設(shè)備數(shù)字運(yùn)維APP02三一客戶云01《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程三一客戶云隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的興起，以及4G/5G技術(shù)的普及和成本降低，工程機(jī)械制造業(yè)企業(yè)的發(fā)展，都面臨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的諸多痛點(diǎn)。對(duì)于設(shè)備廠商來(lái)說(shuō)，不具備設(shè)備IOT數(shù)據(jù)接入和基本物聯(lián)呈現(xiàn)能力；售后服務(wù)成本高、監(jiān)管難；增值服務(wù)無(wú)法精準(zhǔn)直達(dá)目標(biāo)客戶。對(duì)于設(shè)備代理商來(lái)說(shuō)，舊設(shè)備資產(chǎn)盤活困難；客戶的需求，商機(jī)的獲取成本越來(lái)越高。對(duì)于設(shè)備購(gòu)買者來(lái)說(shuō)，售后服務(wù)的過(guò)程和價(jià)格不透明；設(shè)備監(jiān)管困難；尋找合適的操作手困難。三一集團(tuán)有限公司創(chuàng)始于1989年，是一家總部設(shè)于中國(guó)湖南長(zhǎng)沙的跨國(guó)集團(tuán)，世界500強(qiáng)企業(yè)，是中國(guó)最大、全球第五的工程機(jī)械制造商，是世界最大的混凝土機(jī)械制造商。2018年6月，三一集團(tuán)高層經(jīng)過(guò)多次探討，決定建設(shè)一套面向設(shè)備廠商、代理商、設(shè)備購(gòu)買者基于后市場(chǎng)服務(wù)的“三一客戶云”平臺(tái)。通過(guò)平臺(tái)的推廣運(yùn)營(yíng)，改善客戶體驗(yàn)、提升公司品牌、提高數(shù)字化營(yíng)銷能力。1.需求背景三一客戶云“三一客戶云平臺(tái)”是集工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、社區(qū)互動(dòng)為一體的工程機(jī)械設(shè)備智能管理及信息交流平臺(tái)。平臺(tái)致力于打造全連接客戶、主機(jī)廠、代理商、員工、設(shè)備的行業(yè)生態(tài)圈，為客戶提供多樣化的增值服務(wù)，降低客戶設(shè)備的使用成本，提高設(shè)備的使用效率，實(shí)現(xiàn)廠商+客戶的共贏?！叭豢蛻粼啤盇PP依托“三一客戶云平臺(tái)”，如圖4-6-1所示，面向所有客戶提供后市場(chǎng)服務(wù)。塑造品牌、打造自己的生態(tài)圈，對(duì)企業(yè)未來(lái)發(fā)展具有很強(qiáng)的戰(zhàn)略意義。2.工業(yè)app架構(gòu)（解決方案架構(gòu)）圖4.1

“三一客戶云”APP架構(gòu)三一客戶云3.APP功能介紹三一客戶云4.應(yīng)用效果目錄EDM根云設(shè)備數(shù)字運(yùn)維APP02三一客戶云01《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)》/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系列課程EDM根云設(shè)備數(shù)字運(yùn)維APPEDM是基于根云平臺(tái)的IOT數(shù)據(jù)及報(bào)警數(shù)據(jù)，自動(dòng)觸發(fā)維修工單，保養(yǎng)工單，巡檢工單的APP。通過(guò)手機(jī)APP進(jìn)行維護(hù)作業(yè)，作業(yè)完成后產(chǎn)生故障報(bào)告，人員績(jī)效，知識(shí)文檔；通過(guò)大數(shù)據(jù)的收集進(jìn)行設(shè)備健康庫(kù)的評(píng)估，并進(jìn)行的預(yù)防性的維修保養(yǎng)；沉淀壓力機(jī)，機(jī)器人，輸送線體等行業(yè)的模型指標(biāo)庫(kù)。采用無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)、自主開(kāi)發(fā)的能耗預(yù)警管理邏輯，基于用戶種類屬性不同，配置不同監(jiān)控對(duì)象及參數(shù)產(chǎn)品。EDM根云設(shè)備數(shù)字運(yùn)維APP傳統(tǒng)設(shè)備運(yùn)維以設(shè)備靜態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，自上而下由流程驅(qū)動(dòng)。采用的是事后被動(dòng)的故障維修+周期性維護(hù)，如圖4.2。首先，由于設(shè)備未能聯(lián)網(wǎng)